Naarmate elektrische voertuigen (EV's) de nieuwe standaard worden, zal laadinfrastructuur een alledaags detail worden dat opgaat in het landschap en beschikbaar is op tal van plaatsen van verschillende providers: particuliere laadstations, de parkeerplaats op kantoor, thuisgarages en overheids- voorzien van locaties om de leemtes op te vullen. We hebben een nieuwe energieblauwdruk voor de Verenigde Staten nodig om een stabiel netwerk te behouden om deze nationale stap naar het opladen van elektrische voertuigen te ondersteunen.
De Biden-administratie heeft aangekondigd: 500,000 laadpalen nationaal en aanvullend te installeren energie opslag om de overstap naar elektrische auto’s te vergemakkelijken. Om al deze nieuwe infrastructuur te integreren en over te stappen, moet het verkeer op het net in evenwicht worden gehouden en moet de toegenomen vraag naar energie worden beheerd die verder gaat dan elektriciteitsleidingen en opslag zelf.
Het grootste deel van de EV-infrastructuur haalt zijn stroom uit het elektriciteitsnet, waardoor de vraag aanzienlijk zal toenemen wanneer deze schaal bereikt. In een ideale situatie hebben EV-laadstations hun eigen duurzame energieopwekking naast opslag, maar er zijn nieuwe programma's en oplossingen nodig om deze overal beschikbaar te maken. EEN scala aan scenario's voor hoe hernieuwbare energiebronnen kunnen worden gebruikt voor het opladen van EV's, is de afgelopen jaren in de VS getest. Uiteindelijk zullen EV's waarschijnlijk zelfs stroom leveren aan het net.
Deze technologische vooruitgang zal plaatsvinden naarmate we verder komen in de energietransitie; hoe dan ook, de EV-infrastructuur zal sterk afhankelijk zijn van het Amerikaanse netwerk. Dat maakt coördinatie tussen een reeks belanghebbenden en gedragsverandering bij het grote publiek essentieel om het net stabiel te houden en tegelijkertijd aan de energievraag te voldoen.
Het Witte Huis factsheet voor EV-laadinfrastructuur wijst op een technische blauwdruk waar het Department of Energy en het Electric Power Research Institute samen aan gaan werken. Het is van cruciaal belang dat nutsbedrijven, belanghebbenden op het gebied van energiebeheer en opslag, en het grote publiek worden betrokken bij de planning - dit is waarom.
Samenwerking met belanghebbenden
Laadinfrastructuur is momenteel gefragmenteerd in de VS Veel ervan is geprivatiseerd en er zijn klachten dat tenzij je een Tesla bestuurt, het moeilijk is om onderweg een oplaadpunt te vinden. Sommige EV-bezitters zijn zelfs teruggekeerd naar het rijden met voertuigen op gas. Er is reden om te hopen dat dit snel zal veranderen.
ChargePoint en EVgo zijn twee bedrijven die waarschijnlijk een begrip zullen worden naarmate hun EV-netwerken uitbreiden. Een coalitie bestaande uit enkele van de grootste Amerikaanse nutsbedrijven - waaronder American Electric Power, Dominion Energy, Duke Energy, Entergy, Southern Company en de Tennessee Valley Authority - genaamd de Electric Highway Coalition, aangekondigd plannen voor een regionaal netwerk van laadstations verspreid over hun nutsgebieden.
Netwerken die particuliere benzinestations verwisselen voor het opladen van elektrische auto's, vormen een stukje van de puzzel. We moeten er ook voor zorgen dat iedereen betaalbare toegang heeft en dat de oplaadtijden gespreid zijn - dit is een van de belangrijkste zorgen van elke belanghebbende. Doordat er op verschillende plaatsen kan worden opgeladen, wordt de vraag gespreid, waardoor er stroom beschikbaar blijft en het elektriciteitsnet in evenwicht blijft.
Variërende consumentenbehoeften, waaronder locatie en huisvesting, werkschema's en economische situaties, vragen om afwegingen en nieuwe oplossingen die EV's en opladen voor iedereen toegankelijk maken. Wat in de buitenwijken werkt, past niet in landelijke of stedelijke gebieden, en stel je iemand voor die nachtploeg werkt in een dicht stedelijk gebied.
Biden's plan omvat: "$ 4 miljoen om sterke partnerschappen en nieuwe programma's aan te moedigen om het opladen op de werkplek regionaal of nationaal te verhogen, wat de haalbaarheid van [plug-in elektrisch voertuig] eigendom voor consumenten in achtergestelde gemeenschappen zal helpen vergroten." Er zullen evenzeer partnerschappen en creatieve oplossingen nodig zijn.
Een kans om volledig gebruik te maken van technologieën die we al hebben
"Vijftig procent van de reducties die we moeten doorvoeren om in 2050 of 2045 tot nul te komen, zullen komen van technologieën die we nog niet hebben", zegt John Kerry. zei onlangs, wat voor opschudding zorgde. Later verduidelijkte hij dat we nu ook technologieën hebben die we aan het werk moeten zetten, die minder zendtijd kregen. In werkelijkheid zijn we nog maar net begonnen met het gebruik van bestaande technologieën voor hernieuwbare energie en energietransitie; we moeten hun volledige potentieel nog realiseren.
Momenteel worden energieopslag op utiliteitsschaal en gedistribueerde energie gebruikt voor hun meest simplistische mogelijkheden, dat wil zeggen, inspringen wanneer de energievraag zijn piek bereikt en helpen het net stabiel te houden door middel van diensten die balancering en frequentieregeling worden genoemd. Maar naarmate de penetratie van hernieuwbare energie toeneemt en ladingen zoals elektrische voertuigen worden geëlektrificeerd, zal de piekvraag toenemen.
De rol die opslag speelt voor EV-laadstations lijkt goed te worden begrepen. Opslag op het terrein wordt dagelijks gebruikt om op elk moment stroom te leveren voor het opladen van auto's. Opslag op utiliteitsschaal heeft dezelfde mogelijkheden en kan worden gebruikt om elke dag in grote hoeveelheden hernieuwbare energie op te slaan en vervolgens aan het net te leveren om de vraag naar elektrische voertuigen in evenwicht te brengen.
Een stabiel stroomsysteem voor EV's combineert nutsvoorzieningen en opslag op utiliteitsschaal met een netwerk van subsystemen waar energieopslag samenvalt met het opladen van EV's. Alle systemen zijn gecoördineerd en gesynchroniseerd om op verschillende tijdstippen van de dag energie te verzamelen en te verzenden op basis van alle factoren die van invloed zijn op de stabiliteit van het net en de beschikbaarheid van hernieuwbare energie. Die synchronisatie wordt afgehandeld door intelligente energiebeheersoftware die vertrouwt op geavanceerde algoritmen om veranderingen binnen een fractie van een seconde te voorspellen en erop te reageren.
Dit model maakt het ook mogelijk om de kosten van elektriciteits- en EV-vraag op het net te beheren. Die subsystemen kunnen locaties zijn die eigendom zijn van de gemeente in gebieden met lagere inkomens. Een dergelijk subsysteem zou stroom verzamelen in zijn opslagactiva en de prijs lokaal op zijn eigen voorwaarden bepalen. Deze systemen kunnen bewoners ertoe aanzetten om daar op bepaalde tijden van de dag stroom te gebruiken om opladen betaalbaarder te maken door een alternatief te bieden voor de real-time kosten van elektriciteit tijdens piekbelasting, bijvoorbeeld bij het gebruik van een thuisstopcontact.
Gedragsverandering
De grootste uitdaging voor nutsbedrijven zal zijn hoe ze EV-ladingen kunnen beheren en mensen kunnen motiveren om hun voertuigen gespreid op te laden, in plaats van dat iedereen moet wachten tot ze 's avonds thuis zijn tijdens de daluren van hernieuwbare energieopwekking. Als iedereen tegelijkertijd zou aansluiten, zouden we in het donker koken.
Hoewel er sprake is geweest van het stimuleren van het publiek om op verschillende tijdstippen op te laden en de vraag te spreiden, variëren de motivatoren per demografie. Met de mogelijkheid om thuis op te laden en een ritje naar het "tankstation" - of "krachtcentrale", zoals het in de toekomst kan worden genoemd, over te slaan - zullen veel mensen gemak verkiezen boven kosten.
Zoals we momenteel werken, lijkt individueel energieverbruik een onafhankelijke, geïsoleerde gebeurtenis voor consumenten en huishoudens. Voor elektrische voertuigen zal iedereen - van nutsbedrijven en particuliere laadstations tot consumenten - zich meer bewust moeten zijn van de vraag op het elektriciteitsnet en zich meer moeten gedragen als gemeenschappen die energie delen.
Een divers laadnetwerk alleen zal het probleem van overbelasting van het net dus niet oplossen. Een combinatie van een nieuwe blauwdruk voor het beheer van energie op het net plus gedragsverandering is nodig.
PlatoAi. Web3 opnieuw uitgevonden. Gegevensintelligentie versterkt.
Klik hier om toegang te krijgen.
